液压缸设计校核.doc

液压缸设计校核

?一、液压缸的分类

?液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。活塞缸和柱塞缸实现往复运动，输出推力和速度，摆动缸则能实现小于360度的往复摆动，输出转矩和角速度。液压缸除单个使用外，还可以几个组合起来或和其它机构组合起来，以完成特殊的功用。

?（一）活塞式液压缸

?活塞式液压缸分为双杆式和单杆式两种。

?1、双杆式活塞缸

?双杆式活塞缸的活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出，它根据安装方式不同又可以分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。如图3-4a所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。它的进、出油口布置在缸筒两端，活塞通过活塞杆带动工作台的移动，当活塞的有效行程为时，整个工作台的运动范围为，所以机床占地面积大，一般适用于小型机床。当工作台行程要求较长时，可采用图3-4b所示的活塞杆固定的形式，这时，缸体与工作台相敬如宾连，活塞杆通过支架固定的机床上，动力由缸体付出。这种安装形式中，工作台的移动范围只等于液压缸有效行程的两倍（），因此占地面积小。进出口可以设置在固定不动的空心的活塞杆的两端，使油液从活塞杆中进出，也可设置在缸体的两端，但必须使用软管连接。

如图3-4双杆式活塞缸

?由于又杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此它左、右两腔的有效面积也相等。当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时，液压缸左、右两个方向的推力和速度相等，当活塞的直径为，活塞杆的直径为?，液压缸进、出油腔的压力为和，输入流量为?时，双杆活塞缸的推力?和速度为

?即

?????????????????????????????????（3-14）

?由式（3-13）、式（3-14）可知，差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差动连接时大，正好利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得到较快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力滑台和工春它机械设备的快速运动中。

?如果要求快速运动和快速既定回速度相等，即使，则由式（3-12）、式（3-14）可得。

（二）柱塞缸

?柱塞缸是一种单作用液压缸,其工作原理如图3-7a所示：

图3-7柱塞缸

?柱塞与工作部件连接,缸筒固定在机体上,当压力油进入缸筒时,推动柱塞带动运动部件向右运动,但反向退回时必须靠其它外力或自重驱动。柱塞缸通常成对反向布置使用,如图3-7b所示。当柱塞的直径为，输入液压油的流量为，压力为时，其柱塞上所产生的推力和速度为

??????????????????????????????（3-15）

????????????????????????????????（3-16）

?柱塞式液压缸的主要特点柱塞与缸筒无配合要求，缸筒内孔不需精加工工业，甚至可以不加工。运动时由缸盖上的导向套来导向，所以它特别适用在行程较长的场合。

?（三）摆动缸

?摆动式液压缸也称摆动液压马达。当它通入压力油时，它的主轴能输出小于的摆动运动，常用于工夹紧装置、送料装置、转位装置以及需要周期性进给的系统中。

?图3-8a所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达。当摆动缸进出油口压力为和，输入流量为时，它的输出转矩和角度各为

????????????（3-17）

????????????????????????（3-18）

?式中?为叶片的宽度，?、为叶片底部、顶部的回转半径。图3-18b示为双叶片式摆动缸，它的摆动角度较小，可达，它的输出转矩是单叶片式的两倍，而角速度则是单叶片式的一半

（四）其它液压缸

?1.增压缸

?增压液压缸又称增压器。在某些短时或局部需要高压液体的液压系统中，常用增压缸与低压流量泵配合作用，单作用增压缸的工作原理如图3-8a所法，它有单作用和双作用两种型式，当低压为的油液推动增压缸的大活塞时，大活塞推动与其连成一体的小活塞输出压力为的高压液体，当大活塞直径为，小活塞直径为时

????????????????????????????（3-19）

?式中，称为增压比，它代表其增压能力。显然增压能力是在降低有效流量的基础上得到的，也就是说增压缸仅仅是增大输出的压力，并不能增大输出的能量。

图3-9增压缸

?单作用增压缸在小活塞运动到终点时，不能再输出高压液体，需要将活塞退回到左端位轩，再向右行时才又输出高压液体，即只能在一次行程中输出高压液体，为了克服这一缺点，可采用双作用增压缸，如图3-8b所示，由一两个高压端连续向系统供油。

?2.伸缩缸

?伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒。伸出时可耻下场获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸，伸缩缸被广泛用